http协议传输的数据都是在网络上明文裸奔的，这样很容易会被网络的中间节点窃听、篡改、冒充。
http向https的演变过程，可以模拟成下面几步。
1. 对称加密
1 | Client -------- Server |
客户端和服务端使用对称解密算法例如AES，传输前对数据加密，然后由对方解密的方式。但这种方式在对外的web服务场景下行不通，因为需要对外暴露对称算法的钥匙。
2. 非对称加密
1 | Client ---- 🐶 ---- Server |
采用非对称加密算法只需要对外暴露同一把公钥。 这样客户端使用公钥加密，中间人(那只🐶)无法窃听数据，服务端私钥解密。然后服务端使用私钥加密，中间人无法冒充，客户端再通过公钥解密。
这个过程解决了一些问题，但还是有很多安全风险
- 传输第①步，公钥加密的数据虽然不能被中间人窃听，但是中间人可以自己采用公开的公钥来重新生成数据，达到篡改的目的。
- 传输第②步，私钥加密的数据虽然不能被中间人冒充，但是中间人可以使用公钥来窃听数据。
除此之外，非对称加密的比对称加密更加消耗cpu资源
总结来说，采用非对称加密，解决了中间人冒充的问题，但不能解决数据篡改和数据窃听的问题。
3. 终极解决方案：对称加密和非对称加密联合
1 | Client ------- 🐶 -------- Server |
再用文字描述下这个过程
- ①：客户端使用公钥加密对称加密要使用的密匙和某随机字符串，中间人无法窃听这个密匙，服务端使用私钥解密，获取对称密匙和随机字符串
- ②：服务器生成一段校验数据，例如先用对称密匙加密随机字符串，再用私钥对结果加密。中间人虽然可以用公钥解密这段数据，但是解密出来的结果中间人完全不知道是什么玩意儿。客户端依次使用公钥和对称密匙解密，核对下随机字符串，确认服务端可信。
- ③④：接下来客户端和服务端就可以安全的使用对称加密来传输数据了。
这个过程初看起来已经无懈可击了，中间人已经一点办法都没有了。但其实还隐藏了一个重要问题—客户端如何获取公钥并相信这个公钥呢？举个例子，你的https网站发布了，如果客户端拿到了一个虚假的公钥，中间人使用对应的虚假私钥冒充服务器，你的网站就轻而易举被劫持为钓鱼网站了。
4. Https全过程
解决服务端给出公钥的可信任问题很难，可以在浏览器内置世界上所有安全的公钥，但量又太大；有某个机构提供一个实时校验网站公钥的服务，这个服务本身又不一定安全和高效。
现实世界中，解决信任问题的方法往往是有“权威机构”或者权威人物背书，其实https的方法也差不多。
https的网站会提前向一些权威机构申请数字证书，https数据传输前，服务端把数字证书发送给客户端，操作系统里内置这些可信任的权威机构的数字证书，权威机构校验通过了，服务器发送的数字证书以及里面包含的公钥就是可信任的。
所以https的完整过程，还需要在上面的过程里加入服务器返回数字证书的过程。
1 | Client ------- 🐶 -------- Server |
以上所说的“权威机构”代指的是“数字证书认证机构”(Certificate Authority，缩写为CA)，它们的数字证书作为系统根证书内置在操作系统里面，macOS系统可以通过[钥匙串->系统根证书]查看。
其实客户端通过CA根证书验证服务端数字证书的有效性，也是一次非对称解密的过程。以下简单描述下这个过程。
服务器发送的证书里(chrome浏览器点击地址栏最左边，能看到证书的详细内容)，主要包含了以下几个内容:
- 证书发布机构，即哪家CA
- 证书的有效期
- 证书的所有者，以及相关的证书的域名、公司名等等
- 公钥
- 证书签名
客户端校验证书的可信性，可以简单分为下面几步
- 校验证书声明的CA在操作系统的根证书里面
- 校验证书在有效期内
- 校验证书的签名，这一步能够证明此证书确实是由CA机构颁发的。
其中校验证书签名是关键，证书签名是网站申请证书时，CA机构对一个hash值使用CA私钥对称加密后的字符串。
可以用表达式表达为：
1 | sign = encrypt(hash("证书机构" + "证书有效期" + "证书所有者" + "公钥")) |
校验签名的步骤:
- 客户端从系统根证书中取出对应CA的公钥，然后对签名解密获取到hash值。
- 客户端使用相同的方式拼接证书信息，使用相同算法得到hash值。
- 比较解密出来的hash值和客户端拼接的hash值是否相同，相同则通过。
这个过程其实完成了这么一件事情，客户端看了一眼证书提供的信息，然后通过CA公钥解密，证明了证书提供的信息是被拥有CA私钥的机构确认过的(证书的签名)，便相信了证书提供的信息。
就像现实生活中的票据，相信票据中的信息，因为有一个独一无二的机构签章（虽然可以伪造，但是非对称机密的签章是不可伪造的）
最后
以上描述了http向https演进时可能发生的一些过程，非对称加密真是一个伟大的发明，解决了信息世界的信任问题。
但上面内容也还有很多不够严谨不够完整的表达，比如CA的证书其实是一个层级结构，证书可能不是CA的根证书签署的，而是CA信任的某个机构签署的，但这些都不影响https利用对称加密和非对称机密去实现安全性的本质过程。